Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1758410.15789/2220-7619-PAA-17584SHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationPolyallylamine antiviral activity against influenza and acute respiratory viral infection in various cell culturesПротивовирусная активность полиаллиламина в отношении вирусов гриппа и ОРВИ в различных клеточных культурахKontarovN. A.КонтаровН. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Аssociate Professor, Department of Medical and Biological Physics; Senior Researcher, Laboratory of Childhood Viral Infections, O.G. Andzhaparidze Virology Department

к.б.н., доцент кафедры медицинской и биологической физики; ведущий научный сотрудник отдела вирусологии им. О.Г. Анджапаридзе

kontarov@mail.ruBahromeevaA. A.БахромееваА. А.
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Childhood Viral Infections, O.G. Andzhaparidze Virology Department

младший научный сотрудник лаборатории детских вирусных инфекций отдела вирусологии им. О.Г. Анджапаридзе

kontarov@mail.ruDolgovaE. I.ДолговаЕ. И.
Russian Federation

Junior Researcher, Laboratory of Childhood Viral Infections, O.G. Andzhaparidze Virology Department

младший научный сотрудник лаборатории детских вирусных инфекций отдела вирусологии им. О.Г. Анджапаридзе

kontarov@mail.ruPogarskyiaI. V.ПогарскаяИ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Childhood Viral Infections, O.G. Andzhaparidze Virology Department

к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории детских вирусных инфекций отдела вирусологии им. О.Г. Анджапаридзе

kontarov@mail.ruKontarovaE. O.КонтароваЕ. О.
Russian Federation

PhD (Medicine), Radiologist

к.м.н., врач лучевой диагностики

kontarov@mail.ruJuminovaN. V.ЮминоваН. В.
Russian Federation

DSc (Biology), Deputy Head of the O.G. Andzhaparidze Virology Department and Professor of the Postgraduate Department

д.б.н., зам. руководителя отдела вирусологии им. О.Г. Анджапаридзе и профессор отдела аспирантуры

kontarov@mail.ruI.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)I.I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and SeraФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. МечниковаFederal Scientific and Clinical Centre of the Federal Medical-Biological Agency of Russia (Hospital No. 83)ФНКЦ Федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического агентства (Больница № 83)21052024050620241423873913001202415052024Copyright ©; 2024, Kontarov N.A., Bahromeeva A.A., Dolgova E.I., Pogarskyia I.V., Kontarova E.O., Juminova N.V.Copyright ©; 2024, Контаров Н.А., Бахромеева А.А., Долгова Е.И., Погарская И.В., Контарова Е.О., Юминова Н.В.2024Kontarov N.A., Bahromeeva A.A., Dolgova E.I., Pogarskyia I.V., Kontarova E.O., Juminova N.V.Контаров Н.А., Бахромеева А.А., Долгова Е.И., Погарская И.В., Контарова Е.О., Юминова Н.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17584

Acute respiratory viral infections, including influenza, comprise the most common group of seasonal viral infections. Influenza is the most common and dangerous viral infection. The only way to control it is influenza vaccination. Regarding infections caused by parainfluenza and respiratory syncytial virus, only symptomatic treatment is available. Influenza virus quickly bypasses post-vaccination immunity due to its ability to antigenic drift and genetic reassortment. Available antiviral drugs quickly lose effectiveness, especially in relation to highly contagious influenza virus strains. The aim of the study was to create chemotherapeutic agent with a multi-layered effect on all viral structures: surface proteins, lipid membrane and ribonucleoprotein. Such drugs include polyelectrolytes (PE), particularly, polyallylamine (PAA), which showed strong virus-inhibiting effect in combination with low cytotoxicity against several influenza strains in MDCK cell culture and as well as measles virus in Vero cell culture. Materials and methods. In this work, an extended study on PAA antiviral activity and cytotoxicity was carried out using three influenza virus strains in A549 cell line, parainfluenza virus type 3 (HPIV-3) and respiratory syncytial virus (RSV) in A549, HEp-2, Vero, L-41, MA-104 cell lines. Results. It was shown that influenza and RSV were the most sensitive to PAA,so that virus activity decreased by 3 orders of magnitude in human lung carcinoma cells A549. The lowest antiviral activity was registered in Vero cells, which may be because it lacks interferon production system. Based on the results of in vitro experiments, PAA can be considered as a broad-spectrum antiviral drug not only against influenza, but also other human respiratory viruses.

Острые респираторные вирусные инфекции, в том числе грипп, образуют наиболее распространенную группу сезонных вирусных инфекций. Грипп представляет наиболее распространенную и опасную вирусную инфекцию. Вакцинопрофилактика — единственный на сегодняшний день способ управления гриппозной инфекцией. При этом в отношение инфекций, вызываемых парагриппом и респираторно-синцитиальным вирусом, существует только симптоматическое лечение. Вирус гриппа достаточно быстро уходит от вакцинального пресса, благодаря высокой способности к антигенному дрейфу и реассортации фрагментов генома. Имеющиеся на сегодняшний день противовирусные препараты довольно быстро теряют эффективность, в особенности, по отношению к высококонтагиозным штаммам вируса гриппа. Существует необходимость создания химиопрепарата с комплексным действием в отношении всех структур вириона: поверхностных белков, липидной мембраны и рибонуклеопротеида. К таким химиопрепаратам можно отнести полиэлектролиты (ПЭ), в частности, полиаллиламин (ПАА), который показал выраженное вирусингибирующее действие в сочетании с низкой цитотоксичностью в отношении нескольких штаммов вируса гриппа в культуре клеток MDCK и вируса кори в культуре клеток Vero. В продолжении наших предыдущих исследований проведено расширенное изучение противовирусной активности и цитотоксичности ПАА для трех штаммов вируса гриппа в клеточной линии А549, вируса парагриппа 3-го типа (HPIV-3) и респираторно-синцитиального вируса (RSV) в клеточных линиях А549, НЕр-2, Vero, L-41, МА-104. Результаты. Было показано, что наиболее чувствительными к действию ПАА оказались вирусы гриппа и RSV, активность которых снижалась в клетках карциномы легкого человека А549 на 3 порядка. В наименьшей степени противовирусная активность ПАА проявлялась в клетках Vero, что может быть связано с отсутствием в данной клеточной линии системы выработки интерферонов. Исходя из полученных результатов опытов in vitro, ПАА можно рассматривать как противовирусный препарат широкого спектра действия в отношении не только вируса гриппа, но и других респираторных вирусов человека.

polyallylamineantiviral activityinfluenzaacute respiratory viral infectioncell linesinfectious titerполиаллиламинпротивовирусная активностьгриппострая респираторная вирусная инфекцияклеточные линииинфекционный титрПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian FederationArtyushenko S.V., Kontarov N.A., Yuminova N.V., Zverev V.V., Kontarova E.O., Balaev N.V. Influence of polyelectrolytes on measles virus infectivity. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2011, vol. 88, no. 4, pp. 36–40.Ciejka J., Botwina P., Nowakowska M., Szczubiałka K., Pyrc K. Synthetic sulfonated derivatives of poly(allylamine hydrochloride) as inhibitors of human metapneumovirus. PLoS One, 2019, vol. 14, no. 3: e0214646. doi: 10.1371/journal.pone.0214646Ciejka J., Milewska A., Wytrwal M., Wojarski J., Golda A., Ochman M., Nowakowska M., Szczubialka K., Pyrc K. Novel Polyanions Inhibiting Replication of Influenza Viruses. Antimicrob. Agents Chemother., 2016, vol. 60, no. 4, pp. 1955–1966. doi: 10.1128/AAC.02183-15Ghebrehewet S., MacPherson P., Ho A. Influenza. BMJ, 2016, vol. 355: i6258. doi: 10.1136/bmj.i6258Kontarov N.A., Ermakova A.A., Grebionkina N.S., Yuminova N.V., Zverev V.V. The study of the antiviral activity of polyelectrolytes with respect to the influenza virus. Problems of Virology, 2015, vol. 60, no. 4, pp. 5–9.Mahy B.W.J. Virology: a practical approach. IRL Press, 1985. 338 p.Mosca J.D., Pitha P.M. Transcriptional and posttranscriptional regulation of exogenous human beta interferon gene in simian cells defective in interferon synthesis. Mol. Cell Biol., 1986, vol. 6, no. 6, pp. 2279–2283. doi: 10.1128/mcb.6.6.2279-2283.1986Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Methods, 1983, vol. 65, no. 1–2, pp. 55–63. doi: 10.1016/0022-1759(83)90303-4Nypaver C., Dehlinger C., Carter C. Influenza and Influenza Vaccine: A Review. J. Midwifery Womens Health, 2021, vol. 66, no. 1, pp. 45–53. doi: 10.1111/jmwh.13203Peteranderl C., Herold S., Schmoldt C. Human Influenza Virus Infections. Semin. Respir. Crit. Care Med., 2016, vol. 37, no. 4, pp. 487–500. doi: 10.1055/s-0036-1584801